C# 到 CIL 拳击 vs. ToString 成本

Question

我正在通过 C#(第 4 版)阅读 CLR 一书，不是作为 C# 的新手，而是作为了解该语言的人试图提高我对 CLR 底层功能的掌握。

无论如何，在这本书中给出了一个例子 (pg127-131)，当讨论值类型的装箱/拆箱时，它以调用 Console.WriteLine 结束，值类型被连接到作为参数传递的字符串。

这本书解释了装箱和拆箱/复制操作会导致开销，我已经知道这一点，但随后说明可以通过在传入的值类型上运行 .ToString() 来优化示例。

我创建了一个示例程序并编译它，然后使用 ILDASM 来检查它生成的 IL。带有 ToString 的版本本质上是相同的，但用对 ToString 的“调用”替换了“box”指令(没有震惊)。

我在 100000 次运行的循环中对代码进行了基准测试，没有任何区别(它波动哪个更快)。我意识到在进行基准测试(缓存等)时其他因素会起作用，但是通过本书解释它的方式，我曾期望即使在幼稚的基准测试中避免“box”指令时也会看到显着差异。

只是调用函数并没有好得多吗？ ToString 中是否有一个装箱操作使好处无效并且书是错误的？有人可以对此有所了解吗？

作为引用，这里有两个 ILDASM 读数:

.method private hidebysig static void  Main(string[] args) cil managed
{
  .entrypoint
  // Code size       24 (0x18)
  .maxstack  2
  .locals init (int32 V_0)
  IL_0000:  ldc.i4.4
  IL_0001:  stloc.0
  IL_0002:  ldloc.0
  IL_0003:  box        [mscorlib]System.Int32
  IL_0008:  ldstr      "."
  IL_000d:  call       string [mscorlib]System.String::Concat(object,
                                                              object)
  IL_0012:  call       void [mscorlib]System.Console::WriteLine(string)
  IL_0017:  ret
} // end of method Program::Main

.method private hidebysig static void  Main(string[] args) cil managed
{
  .entrypoint
  // Code size       25 (0x19)
  .maxstack  2
  .locals init (int32 V_0)
  IL_0000:  ldc.i4.4
  IL_0001:  stloc.0
  IL_0002:  ldloca.s   V_0
  IL_0004:  call       instance string [mscorlib]System.Int32::ToString()
  IL_0009:  ldstr      "."
  IL_000e:  call       string [mscorlib]System.String::Concat(string,
                                                              string)
  IL_0013:  call       void [mscorlib]System.Console::WriteLine(string)
  IL_0018:  ret
} // end of method Program::Main

Answer 1

CLR 可能会将调用内联到 string.Concat(object,object)这会产生与您的“优化”版本相同的代码。请注意，C# 编译器会将很多此类优化留给 CLR，因为它有更好的工具可以执行这些优化。

除了几个空检查(将被优化掉)之外，它只是调用 string.Concat(left.ToString(),right.ToString())这将简化为 string.Concat(left,right.ToString())因为 CLR 会看到 ToString()刚刚返回 this .

因此，两种情况下的执行代码可能相同。